2014년 12월 29일
환경 풍부화는 신경 퇴행성 질환에 대한 잠재적인 보호 효과를 제공합니다. 그러나 현재로서는 농축 절차의 효능을 쉽게 결정할 수 있는 방법이 없습니다. 이 프로토콜은 환경 풍요로움의 효과를 밝히기 위해 동물의 인지 기능을 평가하는 간단한 "퍼즐 상자" 방법을 설명합니다.
다음 실험의 전반적인 목표는 생쥐의 인지 기능에 대한 환경 풍부화의 효능을 평가하는 것입니다. 이것은 먼저 두 개의 방이 포함된 퍼즐 상자를 만들어 달성합니다. 그런 다음 생쥐는 테스트 경기장에 익숙해지고 보호된 골 상자 입구를 발견할 수 있습니다.
다음으로, 쥐는 대피소 입구를 막고 있는 다양한 장애물이나 퍼즐에 도전합니다. 결과는 환경 강화가 퍼즐 상자의 성능을 안정적으로 향상시킨다는 것을 보여줍니다. 다른 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 상자를 구성하는 것과 구현하는 것 모두에서 쉽고 간단하며, 다양한 수준의 인지 부하로 작업을 설계하는 데 매우 유연하다는 사실입니다.
따라서 이 방법은 신경과학 분야의 다양한 질문, 특히 환경 개입의 효과 평가와 관련된 질문을 해결하는 데 사용할 수 있습니다. 이 방법은 환경 풍요로움이 인지에 미치는 영향에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만, 인간 질병의 유전자 변형 동물 모델 및 새로운 치료법의 전임상 테스트와 같은 다른 시스템에도 적용할 수 있습니다. 시작하려면 임신한 마우스를 표준 마우스 케이지에 배치하여 표준 사육 조건에 할당하거나 쥐 크기의 케이지에 배치하여 농축 조건에 무작위로 할당합니다.
감각 및 운동 자극을 증가시키도록 설계된 다양한 물체를 2-3일마다 농축 케이지에 넣습니다. 이러한 물체를 우리 안에서 이리저리 옮기고 젖을 뗄 때 파괴된 새끼를 새로 고치고, 풍요로운 상태를 위해 자란 환경과 일치하는 주거 조건으로 분리하십시오. 케이지당 3-10마리의 마우스가 있는지 확인하고 표준 그룹의 경우 2-5개의 마우스가 있는지 확인합니다.
행동 검사는 이 동물들이 성체가 되면 시작되어야 한다. 12주에서 14주가 되면 퍼즐 상자는 6개의 흰색 아크릴 조각으로 만들어지고, 측면에 사각형 구멍이 있는 검은색 아크릴 조각을 한쪽 끝에서 150mm 떨어진 곳에 놓아 상자를 두 개의 구획으로 나눕니다. 흰색 아크릴 조각을 작은 칸 위에 놓아 어두운 골 상자를 만듭니다.
아크릴 뚜껑은 경첩으로 메인 박스 본체에 고정하거나 동작 테스트 중에 완전히 제거할 수 있도록 자유롭게 둘 수 있습니다. 다음으로, 세 개의 아크릴 조각을 결합하여 다음 테스트 중에 장애물로 사용할 U자형 채널을 만듭니다. 먼저 알코올 70%로 퍼즐 상자를 깨끗이 청소합니다.
각 동물을 테스트하는 사이에 이 단계를 반복합니다. 다음으로 깨끗한 빨간 마우스, 이글루를 골 박스 안에 놓고 준비가 되면 뚜껑을 교체합니다. 골 박스를 향하는 열린 필드 섹션의 맨 끝에 마우스를 놓습니다.
즉시 타이머를 시작하고 동물이 다른 방에 들어가는 데 걸리는 시간을 기록하십시오. 타이머를 중지합니다. 동물의 네 발이 모두 골 상자 섹션에 들어가면 시험을 종료합니다.
동물이 미리 설정된 제한 시간 내에 골 박스에 들어가지 않는 경우. 시험이 끝나면 동물을 꺼내 별도의 케이지에 넣으십시오. 각 동물에 대한 시도 사이에 60-182번째 간격을 유지합니다.
5일 연속으로 하루에 3번의 시도를 수행합니다. 테스트 과정 전반에 걸쳐 각 조건에 대해 3번의 시도를 통해 4개의 방해 조건을 도입합니다. 먼저 앞서 구성한 U자형 채널을 도입하고 동물이 골 박스에 들어가 또 다른 장애물 조건을 만드는 데 걸리는 시간을 기록합니다.
도입될 수 있는 다른 장애물을 테스트하기 전에 채널 내부 및 주변에 침구를 배치하십시오. 출입구 내에 티슈나 폼 플러그를 놓는 것을 포함합니다. 주어진 방해 상태에 대한 세 번째 시도는 항상 다음 날에 시행되어야 합니다 테스트가 완료된 후, 동물이 지정된 시간 내에 작업을 완료하지 못한 null 테스트를 포함하여 각 테스트를 완료하는 데 걸린 시간을 계산합니다.
마지막으로, NOVA에 대한 반복 측정을 사용하여 퍼즐 상자 내의 성능에 대한 주택 상태의 영향을 평가합니다. 이 데이터는 풍부한 환경 또는 표준 환경에서 태어날 때부터 자란 성인 동물의 퍼즐 상자 작업 성능을 나타냅니다. 풍요로운 환경에서 자란 동물들은 표준 환경에서 자란 동물들보다 퍼즐 상자 안의 장애물 과제를 훨씬 더 빨리 풀었으며, 실험 2일과 4일 사이에 가장 큰 차이가 발생했다.
이 절차를 시도할 때 예기치 않은 스트레스 유발 행동을 방지하기 위해 동물을 적절하게 다루는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 따라서 이 절차에 따라 면역조직화학, 표적 외과 중재 또는 생체 내 전기 생리학과 같은 다른 방법을 사용하여 관찰된 행동 효과의 기저에 있는 메커니즘을 밝힐 수 있습니다. 따라서 이 비디오를 시청한 후에는 AMA 모델에서 인지 기능에 대한 효율적이고 신뢰할 수 있는 예비 평가를 얻는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
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본 연구에서는 간단한 퍼즐 박스(Puzzle Box) 방법을 사용하여 마우스의 인지 기능에 대한 환경 풍요화의 효능을 평가합니다. 결과는 환경 풍요화가 인지 성능을 확실하게 향상시킨다는 것을 보여줍니다.
퍼즐 박스(Puzzle Box)와 같은 정량적 행동 분석법은 전임상 모델에서 인지 기능을 신속하고 재현성 있게 평가할 수 있게 하여, 신경퇴행성 질환 연구를 위한 초기 단계의 타겟 검증 및 기전적 리스크 감소(de-risking)를 지원합니다. 이 방법의 단순성과 유연성은 환경적 개입에 대한 확장 가능한 평가를 용이하게 하며, 신경 보호 전략에 대한 포트폴리오 결정에 정보를 제공합니다. 이러한 분석법의 통합은 중개 신경과학 파이프라인의 예측 신뢰도를 높여줍니다.
Puzzle Box 분석법은 초기 발견부터 전임상 단계까지의 과정에 적합하며, 설치류 모델에서 가설 검증, 표적 유효성 확인, 그리고 환경적 또는 유전적 중재의 신속한 스크리닝을 가능하게 합니다.